日企領跑全固態電池,搶先拼電解品質産
2023/11/21
日本的材料廠商著眼於純電動汽車(EV)用全固態電池的普及,已開始推動量産核心部件「電解質」。AGC憑藉把生産時間縮短至此前10分之1的新技術加入競爭,最早將於2027年實現商業化。出光興産將讓用於驗證的第2工廠投入運作,通過與豐田的合作加快量産。全固態電池有可能大幅提高純電動汽車的性能,其關鍵零部件的競爭將變得更加激烈。
AGC在汽車玻璃領域排在世界第1。在橫濱技術中心的一角,熔解後黏稠的黑色液體從熔爐中流出。在1000度以下的爐中熔解硫化鋰和五硫化二磷等最多10種原料、使之均勻混合的研究正在被推進。液體冷卻後,就會産生用於全固態電池的黃色硫化物類的固態電解質。
應用玻璃技術,力爭後來居上
「雖然是後來者,但這是完全可以反超的新技術」,AGC的高級經理岡畑直樹這樣表示。AGC于9月宣佈,將開展「硫化物固態電解質」業務。電解質會明顯影響純電動汽車用全固態電池的性能。
AGC利用新技術將「硫化物固態電解質」的生産時間縮短為此前的10分之1(照片為橫濱技術中心) |
全固態電池被認為是純電動汽車的新一代電池的首選,汽車企業等競相推進研發。豐田希望通過10分鐘以內的充電,實現現有純電動汽車2倍以上的續航里程(1200公里),正在推進開發,力爭在2027~2028年實現商品化。
在固態電解質領域領跑的出光興産等日本企業早在20~30年前就開始進行研究和實際驗證。AGC的研發還不到4年,但是9月以後「反響很大,世界各國的企業都來諮詢」(該公司)。帶來衝擊的是AGC加快量産速度的新生産技術。
電解質負責在電極之間運輸鋰離子。現在主流電池的電解質是液態,但全固態電池將改為固態。如果使用固態硫化物,離子比在液態中更容易通過,電池的輸出功率會提高。此外,由於更加耐受溫度變化,電極材料的自由度隨之提高,「充電時間縮短」「續航里程延長」「電池小型化」將成為優勢。
耐久性和生産成本阻礙普及
但是,由於硫化物的固態電解質在化學性質上不夠穩定,要用於純電動汽車,「耐久性」和「生産成本」成為主要障礙。此外,此前採用的把原料混合起來的合成方法很難使多種原料均勻混合。
AGC進入市場的契機是想到可以應用在100多年的玻璃業務中積累的熔解技術。在生産玻璃時,需要在最佳條件下熔解多種原料、使其均勻固化,AGC在這一技術上具有優勢。
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